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Le métal qui ne bougeait pas

(ASP) - Lorsqu'il fait chaud, même les métaux les plus solides sont affectés: les atomes se mettent à s'agiter avec de plus en plus de vigueur. Le cas ultime étant celui où le métal est tellement chauffé qu'il se met à fondre et se transforme, de ce fait, en liquide: les atomes sont beaucoup plus "agités" dans un liquide que dans un solide.

En général, nous ne remarquons pas ces changements: les atomes de la cuiller trempée dans le café sont affectés, mais pas au point de transformer la cuiller. En revanche, l'imperceptible variation subie par les atomes formant les minuscules mécanismes de notre montre peut suffire à décaler celle-ci de quelques fractions de seconde. Dans le même esprit, le fait de souder les plaques des super-pétroliers leur fait subir un stress qui peut, à la longue, s'avérer néfaste.

Pour résoudre ces problèmes, les ingénieurs utilisent depuis longtemps un alliage appelé Invar -un tiers de nickel et deux tiers de fer. Pour des raisons qui mystifient les physiciens depuis un siècle, cet alliage a une expansion extrêmement limitée, quelle que soit la température du jour ou de la nuit. Cette découverte a d'ailleurs valu au Suisse Charles Guillaume le Prix Nobel de physique en 1920.

Eh bien voici que les secrets de l'Invar sont révélés, et à la Une de Nature s'il vous plaît. Il se trouve que ce mélange, auquel vous devez aussi la précision des couleurs sur vos écrans de télévision ou d'ordinateur, a un magnétisme particulier. Un nommé R.J. Weiss avait proposé en 1963 que les atomes de fer se comportaient d'une façon particulière dans l'invar: ils choisissent entre deux états -deux formes d'alignements, en quelque sorte; lorsque le métal est chauffé, ces deux alignements s'annulent mutuellement, réduisant du même coup l'agitation des atomes. L'article de Nature vient confirmer cette thérie, en lui ajoutant une pièce qui manquait au puzzle: les états des atomes sont effectivement divergents, mais au lieu de s'annuler les uns les autres, ils se réorientent lorsque la température change, "comme des brins d'herbe sous le vent".

Si vous en avez perdu un bout dans cette explication, peu importe. L'effet, lui, est bel et bien là: un alliage moins sensible à la chaleur, donc plus stable -une recette que les ingénieurs aimeraient bien, à présent, pouvoir reproduire en laboratoire.

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